沉管管節(jié)雙駁船騎吊沉放施工工法

沉管管節(jié)雙駁船騎吊沉放施工工法1前言沉法對(duì)接安裝沉管管節(jié)。工法特點(diǎn)在浮躉上配備相應(yīng)的鉸車(卷?yè)P(yáng)機(jī)統(tǒng)、鉸車、滑輪組可反復(fù)使用，節(jié)省成本。適用范圍管管節(jié)的施工。工藝原理完成管節(jié)間的對(duì)接。步拉合對(duì)接及管節(jié)水壓對(duì)接等技術(shù)。施工工藝流程及操作要點(diǎn)施工工序主要流程沉管管節(jié)在將軍澳灣(臨時(shí)系泊點(diǎn))完成二次舾裝((吊駁)導(dǎo)向架及管節(jié)沉放測(cè)量安裝系統(tǒng)等)后，將浮運(yùn)至隧址進(jìn)行沉放。沉放的施工工藝流程包括以下：

圖5.1-1施工流程圖管節(jié)在出塢后需在將軍澳灣臨時(shí)寄泊位進(jìn)行二次舾裝，之后再于合適的窗口期拖至維多利亞港設(shè)計(jì)線路位置進(jìn)行沉放。在管節(jié)被拖至初始沉放位置之前，需要完成以下幾個(gè)工序，其中初始定位包括：制定測(cè)量方法、安裝測(cè)量設(shè)備、以及管節(jié)沉放錨碇的布置與方式。測(cè)量方案便管節(jié)上的GPS-RTK9制點(diǎn)，用于二次舾裝時(shí)對(duì)測(cè)量塔的校準(zhǔn)及管節(jié)三維坐標(biāo)體系的建立。管節(jié)沉放專用的浮躉在管節(jié)預(yù)設(shè)位置就位后，由起重船將測(cè)量塔吊裝在管節(jié)預(yù)設(shè)位置，進(jìn)行測(cè)量塔的安裝。沉管對(duì)接采用測(cè)量塔GPS-RTK設(shè)備與全站儀相結(jié)合的形式，通過(guò)沉管隧道施工綜合定位系統(tǒng)引導(dǎo)定位測(cè)量工作，由潛水員做最終檢核。其中GPS-RTK設(shè)備主要用于管節(jié)沉放時(shí)的定位工作，全站儀則作為輔助后備方案，用于初步對(duì)接階段的定位工作。定義已沉放管節(jié)對(duì)接面的6個(gè)角點(diǎn)為6個(gè)角點(diǎn)為A～F，通過(guò)GPS-RTK設(shè)備以及沉管管節(jié)內(nèi)的傾斜儀位置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)待沉放管節(jié)的相應(yīng)位置，確定與設(shè)計(jì)值的差值，并實(shí)時(shí)顯示與相應(yīng)接觸點(diǎn)的距離。沉管隧道施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)點(diǎn)，實(shí)時(shí)模擬三維的管節(jié)水下情況與已沉放管節(jié)之間的位置聯(lián)系。安裝測(cè)量設(shè)備GPS-RTK天線安裝在測(cè)量塔頂部的設(shè)計(jì)中心位置。全站儀棱鏡安裝位于測(cè)量塔頂部，通過(guò)標(biāo)定測(cè)量GPS天線及棱鏡的三維坐標(biāo)，及已經(jīng)建立的與待安裝沉管管節(jié)之間相對(duì)坐標(biāo)系，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管節(jié)的空間坐標(biāo)位置。不動(dòng)，如需要臨時(shí)拆卸，應(yīng)于原位置重新安裝。無(wú)論是否拆卸，均須檢驗(yàn)甚至重新校準(zhǔn)。GPS信號(hào)至測(cè)量塔頂部的GPS-RTK天線后，經(jīng)過(guò)標(biāo)定測(cè)量出GPS天線和全站儀棱鏡的三維坐標(biāo)后，確定沉管位置。管節(jié)在沉放過(guò)程中，GPSGPS要時(shí)替代出現(xiàn)問(wèn)題的GPS/5～8s直接同步錄入主機(jī)。當(dāng)儀器距離主機(jī)較遠(yuǎn)時(shí)，通過(guò)無(wú)線電或者網(wǎng)絡(luò)傳輸至主機(jī)存儲(chǔ)并處理。主機(jī)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算、評(píng)查、轉(zhuǎn)換，最后獲得水下管節(jié)水平、傾斜和下沉深度等參數(shù)，通過(guò)無(wú)線電向控制室傳輸直觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和圖形。GPS的三維坐標(biāo)(或全站儀測(cè)量)以模擬定位相應(yīng)管節(jié)控制點(diǎn)之三維坐標(biāo)。在沉放前，將主要通過(guò)GPS指引管節(jié)至設(shè)計(jì)地點(diǎn)準(zhǔn)備沉放。沉管管節(jié)錨碇布置(海)維多利亞港中，航道較為繁忙，故選用混凝土錨作為沉管管節(jié)錨碇的裝置。使用前進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)。沉管管節(jié)錨碇方式“八字形”和“雙三角形圖5.2-1典型錨碇系統(tǒng)布置圖沉放前檢查及準(zhǔn)備作業(yè)管節(jié)準(zhǔn)備檢查GINA管節(jié)端接觸面的清潔、GINA止水帶清潔、完整性檢查等，檢查工作由潛水員水下進(jìn)行，可用棉布清潔GINA止水帶和用鋼絲刷清潔對(duì)接面。裝在管節(jié)上的導(dǎo)向架檢查是否有異物及泥沙淤積，并清理干凈?？v橫調(diào)纜主要檢查鋼絲繩是否傷損、鋼絲繩走向是否正確等，目測(cè)進(jìn)行。管內(nèi)抽水箱系統(tǒng)及機(jī)電主要檢查水箱是否漏水、水尺是否傾斜、管路是否漏水(氣)、閥門操作是否順暢、水泵電機(jī)及控制系統(tǒng)是否正常等，這些主要通過(guò)目測(cè)或試啟動(dòng)進(jìn)行。順暢等。沉放環(huán)境要求沉放前需選擇符合沉管沉放要求的天文、海況的氣象窗口：根據(jù)潮位預(yù)報(bào)，選擇潮差最小的日期為(暫定)管節(jié)沉放日；1.852km，風(fēng)速小于13.9m/s，浪高小于1.5m。為保證管節(jié)沉放、對(duì)接安全，項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)工程所在區(qū)域沉放、對(duì)接作業(yè)的水流速、波浪、風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)。在高點(diǎn)。如發(fā)現(xiàn)高點(diǎn)，需及時(shí)清理，處理后需進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證基槽質(zhì)量。管節(jié)下沉浮躉吊沉法介紹以確定沉放管節(jié)與已沉放管節(jié)的對(duì)接具體情況，并完成驗(yàn)收。管節(jié)下沉壓載系統(tǒng)的操作管節(jié)內(nèi)的壓載系統(tǒng)已經(jīng)于管節(jié)預(yù)制時(shí)提前安裝并檢驗(yàn)于管節(jié)內(nèi)部。每條管節(jié)內(nèi)共有10系數(shù)大于1.04。管節(jié)沉放步驟檢查并預(yù)熱設(shè)備，水平移動(dòng)管節(jié)至已安裝管節(jié)10m處。開始注水至壓載水箱。圖5.4-1管節(jié)沉放(1)持續(xù)進(jìn)行壓載(注水量約400t)(沉放速度應(yīng)控制在0.5m/min之內(nèi))。下沉中需要校正管節(jié)斜度以符合隧道整體下降或上揚(yáng)的坡度，并且派遣潛水員進(jìn)行水下測(cè)量。圖5.4-2管節(jié)沉放(2)緩慢以“Z”字方式邊下沉邊前移管節(jié)至距離海床高度1m已沉管節(jié)的600mm范圍內(nèi)。派遣潛水員下水人工檢測(cè)管節(jié)的實(shí)際深度和與相鄰管節(jié)間的距離，以校對(duì)GPS定位系統(tǒng)可能存在的誤差。圖5.4-3管節(jié)沉放(3)定位準(zhǔn)確后，沉管頭端借助導(dǎo)梁和導(dǎo)梁座定位(已安裝沉管)

圖5.4-4管節(jié)沉放(4)初步拉合(GINA止水帶)尺對(duì)管節(jié)的距離、左右偏移及頂面高差進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)兩管節(jié)接觸面及兩側(cè)檢查，對(duì)探摸檢查，防止有異物被夾。初步拉合主要針對(duì)GINA20t50t75t逐級(jí)緩慢施壓于GINA止水帶，保證GINA帶均勻壓縮且不受到損傷直至止水帶壓縮至指定厚度，對(duì)接拉合速度不應(yīng)大于5cm/min5.17以輔助判斷拉合效果。水壓對(duì)接在拉合千斤頂拉合管節(jié)接頭初步止水完成后，全面檢查GINA止水帶的壓接情況，并測(cè)量?jī)蓷l管節(jié)之間的距離、管頂面高差、接頭左右偏差，滿足要求時(shí)后，進(jìn)行放水壓接作業(yè)。水箱內(nèi)。壓對(duì)接。接頭空腔水量約200m3，兩臺(tái)水泵同時(shí)抽水，約20min可排空接頭水。行，端頭間距離越來(lái)越小，直至距離不變(在設(shè)計(jì)范圍內(nèi))，水壓對(duì)接完成，最后把接頭內(nèi)腔水排干。圖5.5-1水壓接示意圖(1)

圖5.5-2水壓接示意圖(2)查、測(cè)量，滿足要求后，可開水密門。開啟時(shí)要注意：安全方可打開水密門，讓操作人員進(jìn)入隔艙內(nèi)。檢查管節(jié)對(duì)接端GINA止水帶水密性，如果發(fā)現(xiàn)任何漏水情況，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗托蘩?。管?nèi)測(cè)量驗(yàn)收從暗埋段內(nèi)引線到E1管節(jié)以及后續(xù)所有管節(jié)，利用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行精確測(cè)量，主要工作位置。接位置及軸線調(diào)整的依據(jù)。穩(wěn)定壓載沉放完成(包括拉合裝置)直支撐裝置()統(tǒng)。拆除完成后，回收部件至工作船舶，船舶離開作業(yè)水域。6材料與設(shè)備材料表6.1-1水密門材料表序號(hào)名稱材料單位數(shù)量備注1型鋼203×203×46UCkg9156.62鋼板10TKkg842.112TKkg96.916TKkg25340TKkg55.53螺栓M20×80個(gè)1232序號(hào)名稱材料單位數(shù)量備注M20×90個(gè)176M16×128個(gè)884圓鋼φ16m61.65橡膠條20×10m397.8表6.1-2其他材料序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1對(duì)講機(jī)臺(tái)202鋼絲繩Φ64mm×150m條2或130+20組成3鋼絲繩Φ64mm×145m條44鋼絲繩Φ64mm×130m條25鋼絲繩Φ64mm×80m條46鋼絲繩Φ64mm×20m條67鋼絲繩Φ42mm×120m條48鋼絲繩Φ42mm×108m條49鋼絲繩Φ42mm×90條110鋼絲繩Φ42mm×20m條211鋼絲繩Φ28mmm50012卸扣80t個(gè)26T8型號(hào)13卸扣50t個(gè)12T8型號(hào)14卸扣35t個(gè)16T8型號(hào)15卸扣25t個(gè)16T8型號(hào)16卸扣17t個(gè)12T8型號(hào)設(shè)備表6.2-1管節(jié)沉放主要機(jī)械設(shè)備配置表設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量單位備注電動(dòng)絞車150/200kN10臺(tái)包500m鋼絲繩電動(dòng)絞車50kN8臺(tái)包200m鋼絲繩導(dǎo)纜鉗200kN4套導(dǎo)纜雙滾輪750kN2套連體滑車250kN2個(gè)導(dǎo)向架梁750kN1個(gè)配長(zhǎng)度不等螺栓導(dǎo)向架座750kN3個(gè)拉合座750kN6個(gè)浮標(biāo)φ0.8m×H1.0M16個(gè)重力錨塊170t4個(gè)鐵錨1t8個(gè)吊駁用潛水設(shè)備KMB4套空壓機(jī)0.6方2套潛水泵Φ80/Φ504套管內(nèi)清積水減壓艙2套拉合千斤頂1200kN2套管節(jié)拉合液壓泵站2套焊機(jī)1臺(tái)發(fā)電機(jī)150kW1臺(tái)發(fā)電機(jī)300kW2臺(tái)電纜若干米設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量單位備注配電箱12個(gè)鼓風(fēng)機(jī)Φ2001套包300m管路混凝土振動(dòng)棒1套表6.2-2管節(jié)拉合主要船只配置表設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量設(shè)備用途備注起重船40t1安裝拉合千斤頂駁船2000t1潛水母船吊駁150t2管節(jié)沉放拋錨艇438kW1帶纜、解纜、交通工作艇2帶纜、解纜、交通沖鋒舟1交通表6.2-3測(cè)量設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1GPS-RTK套210mm+1ppm2全站儀徠卡TCR802套22mm+2ppm3實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)套1詳見(jiàn)相關(guān)測(cè)量方案4測(cè)量塔套2質(zhì)量控制管節(jié)沉放窗口期選擇氣象條件況。評(píng)估沉放時(shí)的可能最大風(fēng)速，一般應(yīng)小于13.9m/s。為安全起見(jiàn)，沉放時(shí)的水上能見(jiàn)度應(yīng)大于1.852km。水文條件0.5m/s，浪高小于早晨開始，則有充足的時(shí)間于白天海面平穩(wěn)時(shí)完成沉放。基槽檢查及清理沉放前需對(duì)管節(jié)基槽進(jìn)行檢查，是否有回淤現(xiàn)象，如有高點(diǎn)，必須先進(jìn)行清理。管節(jié)沉放技術(shù)要求管節(jié)下沉速度不大于0.5m/min；沉放過(guò)程管節(jié)的抗浮系數(shù)不小于1.01；管節(jié)沉放后穩(wěn)定壓載抗浮系數(shù)不小于1.04。管節(jié)定位偏差沉放時(shí)檢查GPS接近已安裝管段10m節(jié)標(biāo)高以及管節(jié)間的相對(duì)位置。管節(jié)沉放偏差控制GPS3mGPS調(diào)節(jié)下一沉放管節(jié)基礎(chǔ)處理墊層高程完成糾偏。若高程和扭轉(zhuǎn)偏差過(guò)大，須松開GINA止水帶、起浮管節(jié)，重新整平基礎(chǔ)再進(jìn)行沉放作業(yè)。沉放后初步檢查沉管管節(jié)初步沉放后，需定位測(cè)量檢測(cè)，其初步定位允許偏差范圍為:±50mm預(yù)估沉降量控制根據(jù)現(xiàn)實(shí)基槽情況，每條管節(jié)的預(yù)基槽抬高值在15～40mm之間，以匹配管節(jié)預(yù)估沉降量。8安全措施特殊安全事項(xiàng)節(jié)沉放的影響。險(xiǎn)改變(非正常局部觸底、大傾角傾斜等)，仍可使其回復(fù)常態(tài)，繼續(xù)作業(yè)。重點(diǎn)施工項(xiàng)目潛水作業(yè)1潛水員操作需嚴(yán)格按照潛水安全程序執(zhí)行，需首先對(duì)潛水環(huán)境進(jìn)行評(píng)估后進(jìn)行安全培訓(xùn)方可進(jìn)行潛水作業(yè)。潛水作業(yè)需要選擇合適時(shí)間、穿著適當(dāng)潛水裝備。2計(jì)劃。3

組進(jìn)行即時(shí)通訊。4潛水作業(yè)需提前預(yù)備最近的減壓艙機(jī)構(gòu)，隨時(shí)待命。如果潛水員深水(>9m)作業(yè)不超過(guò)45min，離開深水后需在淺水區(qū)停留或進(jìn)入減壓倉(cāng)減壓處理后才可上岸。通航條件管節(jié)沉放前應(yīng)向相關(guān)港務(wù)及政府部門申請(qǐng)沉放作業(yè)時(shí)間；航道管制。

環(huán)保措施《工廠與工業(yè)經(jīng)營(yíng)條例》《水污染管制條例》《噪音管制條例》《空氣污染管制條例》《廢物處置條例》《環(huán)境影響評(píng)估條例》《維港保護(hù)條例》《保護(hù)海港條例》環(huán)保措施噪音污染7點(diǎn)至晚7有關(guān)部門申請(qǐng)并獲批《建筑噪音許可證》?？諝馕廴竟芄?jié)沉放時(shí)的潛在空氣污染主要來(lái)自于拖輪柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放，所有器械需要定時(shí)保養(yǎng)檢查確保處于良好狀態(tài)，并且廢氣排放不超標(biāo)。材料回收獲批的環(huán)境管理計(jì)劃實(shí)施。任何物料運(yùn)離需根據(jù)票據(jù)條例做好準(zhǔn)確清晰的記錄。水質(zhì)污染檢查管節(jié)面，確保干凈整潔無(wú)雜物異物。效益分析此項(xiàng)工法的總